2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1课件：1.2 库仑定律19张PPT

(共19张PPT)
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库仑定律
1、自然界存在两种电荷：正电荷、负电荷（同性相斥，异性相吸）
温故知新：
2、三种起电方式：
(1)摩擦起电：电子的转移
(2)接触起电：电子的转移
(3)感应起电：电子从物体的一部分转移到另一部分（规律：近异远同）
3、电荷守恒定律：两种表述
4、元电荷e
⑴e=1.60×10－19C
⑵e的数值由密立根通过油滴实验测得
⑶所有带电体的电荷量等于e，或者是e的整数倍
5、比荷（荷质比）：
思考：既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于哪些因素呢?
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
实验表明：电荷之间的相互作用力随着电荷量的增大而增大；随着距离的增大而减小。
早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律，定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国学者库仑，库仑做了大量实验，于1785年得出了库仑定律。
思考问题:
1、库仑通过什么方法比较力的大小？
通过旋丝扭转的角度可以比较力的大小
2、库仑通过什么方法比较电荷量的大小？
电量用等分法解决：条件是完全相同的小球
A
C
Q
A
C
A
D
A
库仑的扭秤实验
3、库仑的扭秤实验所体现的思想方法：
①小量放大思想
②电荷均分原理
1、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
2、电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力。
其中k静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2
4、方向：同性相斥，异性相吸
二、库仑定律
3、公式：
电荷量用绝对值代入，不要带＋、－号
（类似于力学中的万有引力公式）
b、是一个理想化的模型，实际生活中并不存在（类似于力学中的质点）
a、当带电体间的距离比它们自身大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略时，带电体可视为点电荷
5、适用条件:
①真空中（空气中近似成立）
②点电荷
对点电荷的理解：
二、库仑定律
（带电体能否看做点电荷的条件：它们的形状、大小与距离相比能否忽略）
1、下列说法中正确的是（
）
A、点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的
B、点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C、根据
可知，当r趋于0时，F趋于无穷大
D
、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
AD
课堂练习：
2、如果是相距较近的两个球形带电导体：
1、如果是两个电荷分布均匀的带电球体：
思考：当带电球体的大小、形状不可以忽略时，是否可以看做是电荷量集中在球心位置的点电荷？
可以
不可以
例1、已知氢核（质子）的质量1.67×10?27kg，电子的质量9.1×10?31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10?11m，试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力
从例题可以看出：微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略.
例2、真空中有三个点电荷，它们固定在边长50cm的
等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是+2×10?6C
，求它们各自所受的库仑力。
多个库仑力作用时的矢量和：
2、（多选）两个相同的金属小球，带电荷量之比为1：7，当二者间距为L且L远大于小球的半径时，相互间的库仑力为F，将两小球接触后又放回原处后，相互作用力的大小变为（
　）
A．4/7F　　B．16/7F　
C．3/7F　　D．9/7F
课堂练习：
BD
3、有三个完全一样的金属小球A、B、C，球A带电量7Q，B带电量?Q，C不带电．将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍（
）
A.
4/7
B.
3/7
C.
9/7
D.
16/7
A
金版学案第5题：
5、如图所示，把一带电量为－5×10－8
C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为＋4×10－6
C的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，g取10
m/s2，k＝9.0×109
N·m2/C2，且A、B两小球均可视为点电荷，求：
(1)A、B两球间的库仑力的大小；
(2)A球的质量．
答案：(1)F库＝0.02
N.
(2)m＝2×10－3
kg.
金版学案第6题：
A
8.(多选)如图所示，两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A、B，此时上、下丝线的受力分别为TA和TB.如果使A带正电，使B带负电，上、下丝线的受力分别为TA′和TB′，则下列关于TA′和TB′的关系判断正确的是(　　)
A．TA′＝TA
B．TA′C．TA′>TA
D．TB′AD
金版学案第8题：
A
金版学案第9题：
将两个气球充气后挂起来，让他们碰在一起(图a)．
用毛皮分别摩擦两个气球相接触的部分(图b)．
①放开气球后，你观察到什么现象？
②如果摩擦得越厉害，现象又有什么不同？为什么？
①两个气球和毛皮相互摩擦后带同种电荷，同种电荷相互排斥，观察到两个气球相互排斥
②摩擦得越厉害，排斥的越远
1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
3、适用条件：⑴
真空（空气中近似成立）
⑵
点电荷
4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.
k=9.0×109N·m2/C2
2、公式：
课堂小结：